Linux上的集群及其配置實例

2024-07-21 02:38:26

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供稿：網(wǎng)友

　　作者：宿寶臣
　　
　　一集群和linux上的集群解決方案
　　集群系統(tǒng)(Cluster)主要解決下面幾個問題：
　　
　　高可靠性（HA）。利用集群治理軟件，當主服務器故障時，備份服務器能夠自動接管主服務器的工作，并及時切換過去，以實現(xiàn)對用戶的不間斷服務。
　　高性能計算（HP）。即充分利用集群中的每一臺計算機的資源，實現(xiàn)復雜運算的并行處理，通常用于科學計算領(lǐng)域，比如基因分析，化學分析等。
　　負載平衡。即把負載壓力根據(jù)某種算法合理分配到集群中的每一臺計算機上，以減輕主服務器的壓力，降低對主服務器的硬件和軟件要求。
　　基于Linux的集群解決方案可謂百花齊放，具體請參見（Linux 集群大全--哪種群集適合您？）。
　　
　　在實際應用中，最常見的情況是利用集群解決負載平衡問題，比如用于提供WWW服務。在這里主要展示如何使用LVS(Linux Virtial Server)來實現(xiàn)實用的WWW負載平衡集群系統(tǒng)。
　　
　　二 LVS簡介
　　
　　LVS是章文嵩博士發(fā)起和領(lǐng)導的優(yōu)秀的集群解決方案，許多商業(yè)的集群產(chǎn)品，比如RedHat的Piranha，TurboLinux公司的Turbo Cluster等，都是基于LVS的核心代碼的。在現(xiàn)實的應用中，LVS得到了大量的部署，請參考http://www.linuxvirtualserver.org/deployment.Html
　　
　　關(guān)于Linux LVS的工作原理和更具體的信息，請參考http://www.linuxvirtualserver.org。
　　
　　三 LVS配置實例
　　
　　通過Linux LVS，實現(xiàn)WWW，Telnet服務的負載平衡。這里實現(xiàn)Telnet集群服務僅為了測試上的方便。
　　
　　LVS有三種負載平衡方式，NAT（Network Address Translation），DR（Direct Routing），ip Tunneling。其中，最為常用的是DR方式，因此這里只說明DR(Direct Routing)方式的LVS負載平衡。
　　
　　1。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。
　　 Linux上的集群及其配置實例

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　　如圖1所示，為測試方便，4臺機器處于同一網(wǎng)段內(nèi)，通過一交換機或者集線器相連。實際的應用中，最好能夠?qū)⑻摂M服務器vs1和真實服務器rs1, rs2置于于不同的網(wǎng)段上，即提高了性能，也加強了整個集群系統(tǒng)的安全性。
　　
　　2。服務器的軟硬件配置
　　首先說明，雖然本文的測試環(huán)境中用的是3臺相同配置的服務器，但LVS并不要求集群中的服務器規(guī)格劃一，相反，可以根據(jù)服務器的不同配置和負載情況，調(diào)整負載分配策略，充分利用集群環(huán)境中的每一臺服務器。
　　
　　這3臺服務器中，vs1作為虛擬服務器（即負載平衡服務器），負責將用戶的訪問請求轉(zhuǎn)發(fā)到集群內(nèi)部的rs1,rs2，然后由rs1,rs2分別處理。
　　
　　client為客戶端測試機器，可以為任意操作系統(tǒng)。
　　
　　4臺服務器的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)配置分別為：
　　
　　vs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.19
　　vs1: eth0 192.168.0.1
　　vs1: eth0:101 192.168.0.101
　　
　　rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14
　　rs1: eth0 192.168.0.3
　　rs1: dummy0 192.168.0.101
　　
　　rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14
　　rs2: eth0 192.168.0.4
　　rs2: dummy0 192.168.0.101
　　
　　client: windows 2000
　　client: eth0 192.168.0.200
　　
　　其中，192.168.0.101是答應用戶訪問的IP。
　　
　　虛擬服務器的集群配置
　　大部分的集群配置工作都在虛擬服務器vs1上面，需要下面的幾個步驟：
　　
　　重新編譯內(nèi)核。
　　首先，下載最新的Linux內(nèi)核，版本號為2.2.19，下載地址為：http://www.kernel.org/，解壓縮后置于/usr/src/linux目錄下。

　　
　　其次需要下載LVS的內(nèi)核補丁，地址為：http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz。這里注重，假如你用的Linux內(nèi)核不是2.2.19版本的，請下載相應版本的LVS內(nèi)核補丁。將ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz解壓縮后置于/usr/src/linux目錄下。
　　
　　然后，對內(nèi)核打補丁，如下操作：
　　[root@vs2 /root]# cd /usr/src/linux
　　[root@vs2 linux]# patch -p1 < ipvs-1.0.6-2.2.19/ipvs-1.0.6-2.2.19.patch
　　
　　下面就是重新配置和編譯Linux的內(nèi)核。非凡注重以下選項：
　　1 Code maturity level options--->
　　
　　
　　*　　　　　 [*]PRompt for development and/or incomplete code/drivers
　　
　　
　　2 Networking部分：
　　　　　[*] Kernel/User netlink socket
　　　　　 [*] Routing messages
　　　　　 <*> Netlink device emulation
　　*　　　　　[*] Network firewalls
　　　　　 [*] Socket Filtering
　　　　　 <*> Unix domain sockets
　　*　　　　　[*] TCP/IP networking
　　　　　 [*] IP: multicasting
　　　　　 [*] IP: advanced router
　　　　　 [ ] IP: policy routing
　　　　　 [ ] IP: equal cost multipath
　　　　　 [ ] IP: use TOS value as routing key
　　　　　 [ ] IP: verbose route monitoring
　　　　　 [ ] IP: large routing tables
　　　　　 [ ] IP: kernel level autoconfiguration
　　*　　　　　[*] IP: firewalling
　　　　　 [ ] IP: firewall packet netlink device
　　*　　　　　[*] IP: transparent proxy support
　　*　　　　　[*] IP: masquerading
　　　　　 --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.
　　*　　　　　[*] IP: ICMP masquerading
　　　　　 --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.
　　*　　　　　[*] IP: masquerading special modules support
　　*　　　　　 IP: ipautofw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)
　　*　　　　　 IP: ipportfw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)
　　*　　　　　 IP: ip fwmark masq-forwarding support (EXPERIMENTAL)(NEW)
　　*　　　　　[*] IP: masquerading virtual server support (EXPERIMENTAL)(NEW)
　　　　　 [*]　IP Virtual Server debugging (NEW)　<--最好選擇此項，以便觀察LVS的調(diào)試信息
　　*　　　　　(12) IP masquerading VS table size (the Nth power of 2) (NEW)
　　*　　　　　 IPVS: round-robin scheduling (NEW)
　　*　　　　　 IPVS: weighted round-robin scheduling (NEW)
　　*　　　　　 IPVS: least-connection scheduling (NEW)
　　*　　　　　 IPVS: weighted least-connection scheduling (NEW)
　　*　　　　　 IPVS: locality-based least-connection scheduling (NEW)
　　*　　　　　 IPVS: locality-based least-connection with replication scheduling (NEW)
　　*　　　　　[*] IP: optimize as router not host
　　*　　　　　 IP: tunneling
　　　　　 IP: GRE tunnels over IP
　　　　　 [*] IP: broadcast GRE over IP
　　　　　 [*] IP: multicast routing
　　　　　 [*] IP: PIM-SM version 1 support
　　　　　 [*] IP: PIM-SM version 2 support
　　*　　　　　[*] IP: aliasing support
　　　　　 [ ] IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL)
　　*　　　　　[*] IP: TCP syncookie support (not enabled per default)
　　　　　 --- (it is safe to leave these untoUChed)
　　　　　 < > IP: Reverse ARP
　　　　　 [*] IP: Allow large windows (not recommended if <16Mb of memory)
　　　　　 < > The IPv6 protocol (EXPERIMENTAL)
　　
　　上面，帶*號的為必選項。

　　然后就是常規(guī)的編譯內(nèi)核過程，不再贅述，請參考編譯 Linux 教程
　　
　　在這里要注重一點：假如你使用的是RedHat自帶的內(nèi)核或者從RedHat下載的內(nèi)核版本，已經(jīng)預先打好了LVS的補丁。這可以通過查看/usr/src/linux/net/目錄下有沒有幾個ipvs開頭的文件來判定：假如有，則說明已經(jīng)打過補丁。
　　
　　編寫LVS配置文件，實例中的配置文件如下： #lvs_dr.conf (C) Joseph Mack mack@ncifcrf.gov
　　LVS_TYPE=VS_DR
　　INITIAL_STATE=on
　　VIP=eth0:101 192.168.0.101 255.255.255.0 192.168.0.0
　　Director_INSIDEIP=eth0 192.168.0.1 192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.255
　　SERVICE=t telnet rr rs1:telnet rs2:telnet
　　SERVICE=t www rr rs1:www rs2:www
　　SERVER_VIP_DEVICE=dummy0
　　SERVER_NET_DEVICE=eth0
　　#----------end lvs_dr.conf------------------------------------
　　
　　將該文件置于/etc/lvs目錄下。
　　
　　使用LVS的配置腳本產(chǎn)生lvs.conf文件。該配置腳本可以從http://www.linuxvirtualserver.org/Joseph.Mack/configure-lvs_0.8.tar.gz 單獨下載，在ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz包中也有包含。
　　腳本configure的使用方法：
　　
　　[root@vs2 lvs]# configure lvs.conf
　　
　　這樣會產(chǎn)生幾個配置文件，這里我們只使用其中的rc.lvs_dr文件。
　　
　　修改/etc/rc.d/init.d/rc.local，增加如下幾行：
　　echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
　　echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_always_defrag
　　# 顯示最多調(diào)試信息
　　echo 10 > /proc/sys/net/ipv4/vs/debug_level
　　
　　配置NFS服務。這一步僅僅是為了方便治理，不是必須的步驟。
　　假設(shè)配置文件l

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